6 kV电动机内部绕组引线烧毁故障查找

张存寿

（中国石油宁夏石化公司，宁夏银川 750026）

6 kV电动机内部绕组引线烧毁故障查找

张存寿

（中国石油宁夏石化公司，宁夏银川 750026）

近年来公司化肥业务6 kV电动机内部绕组引线烧毁故障频繁出现，如果不能快速准确找出故障点将导致公司电网波动，或者造成事故进一步扩大电动机烧毁、全厂停车，这将无法保障公司电网供电系统的稳定性、安全性、可靠性和持续性，达到化肥尿素装置安全稳定长周期运行的目的。如何准确查找判断6 kV电动机绕组内部引线故障，是调试试验作业人员面前的一道难题，本文将对6 kV电动机内部引线烧毁故障查找的方法和思路展开探讨。

绝缘电阻；直流电阻；Y-△转换

中国石油宁夏石化公司化肥业务，共有三套化肥生产装置，一套复合肥装置。化肥一厂年产合成氨30万吨、尿素52万吨，化肥二厂年产合成氨45万吨、尿素78万吨，复合肥年产达到40万吨，已经停运，化肥三厂属于国产首套大化肥项目，年产合成氨45万吨、尿素80万吨，正在开车阶段。另外，还拥有化工延伸加工、联醇、甲醛、水稳剂等精细化工，新型建筑材料加工、园林绿化、工程技术服务等等。总用电负荷约为40 MW，自备发电机两台。总变电所是化肥业务的供电中心，担负着受电、变电和配电的任务。由外电网提供的110 kV两路电源，经过三台主变降到6 kV，在6 kV变电所通过电缆或架空线路分配到化肥业务各个车间及变电所。

2017年7月1日，化肥装置检修开车过程中，工艺启动4115-K3M后，总变6 kVⅠ母消弧装置报A相弧光接地后金属性接地且无法复位，进一步检查发现4115-K3M电动机内部引线绝缘烧毁，工艺启动时电流过大，造成弧光接地。2012年12月7日，工艺启动尿素2#产品气风机过流保护动作，校验保护装置正常，测量电动机绝缘电阻、直流电阻正常，进一步检查后发现2#产品气风机内部B相引线1/3烧毁，启动时对外壳放电。如何准确查找判断类似6 kV电动机绕组内部引线故障，是调试试验作业人员面前的一道难题，本文将对6 kV电动机内部引线烧毁故障查找的方法和思路展开探讨。

1 电动机定子绕组接法介绍

1.1 电阻星三角接法

Y接 、△接（见图1）。

图1 电阻星三角接法

表1 交流电动机的试验项目、周期和要求

1.2 电阻星三角等效变换[1]

1.3 根据《电力设备预防性试验规程》（DLT/596-1996）[2]

常规三相异步电动机定子绕组预防性试验绝缘电阻、直流电阻的相关规定（见表1）。

从表1看出，常规预防性试验测量定子绕组的绝缘电阻和直流电阻，相关要求：

（1）6 kV电动机绝缘电阻不低于6 MΩ；

（2）6 kV电动机直流电阻主要考虑不平衡率：中性点未引出者，可测量线间电阻，其相互差别不应超过1%（化肥业务6 kV电动机中性点均未引出）。

2 油改气变6 kV电动机4115-K3M

常规电动机本体预防性试验测量结果如下：

（1）绝缘电阻（2 500 V），测量结果（见表2）。

表2 绝缘电阻测量结果

（2）直流电阻测量结果（见表3）。

表3 直流电阻测量结果

上述两表数据对照《电力设备预防性试验规程》（DLT/596-1996）相关要求：①6 kV电动机绝缘电阻不低于6 MΩ；②6 kV电动机直流电阻主要考虑不平衡率：中性点未引出者，可测量线间电阻，其相互差别不应超过1%（化肥业务6 kV电动机中性点均未引出）。

以上数据均为合格。

（3）经验判断，A相绝缘低于B、C两相，应该存在问题。

（4）根据1.2.2公式换算电动机定子绕组直流电阻（见表4）。

表4 换算电动机定子绕组直流电阻

根据《电力设备预防性试验规程》（DLT/596-1996）不平衡率＜1%的要求，同样不能判断A相绕组故障，但是A相绕组直流电阻比B、C绕组电阻明显偏大。

（5）根据电阻公式[3]：

其中：ρ－导体材料电阻率，Ω·mm2；l－导体长度，m；S－导体横截面积，mm2。

同一电动机ρ－导体材料电阻率、l－导体长度应该相同，电阻R与S-导体横截面积成反比关系，RA=94.23 MΩ相比RB、RC偏大，故判断电动机A相绕组横截面积减小。

（6）初步结论：①通过工艺退出油改气变6 kV电动机4115-K3M运行后，总变6 kVⅠ母消弧装置报“A金属性接地”成功复位，确定故障点就是4115-K3M；②根据直流电阻Y-△换算及绝缘测量，判断：4115-K3M电动机A相绕组存在问题；③现场打开电动机接线盒防爆面，发现电动机定子绕组A相引线大面积烧毁。

3 尿素2#产品气风机B相引线烧毁故障分析

（1）2012年12月7日，工艺启动尿素2#产品气风机时，保护装置报文：“B相高定值过流动作”，可以确定故障点在B相。

（2）校验保护装置正常，测量电缆绝缘、电动机绝缘电阻、电动机直流电阻，根据《电力设备预防性试验规程》（DLT/596-1996）相关规定可以判定为合格，但是测量结果存在微小差别不能确定电动机故障点。

（3）使用直流电阻Y-△换算及电动机绝缘分相测量的方法，可以确定：①B相绕组电阻偏大；②B相绕组绝缘低于A、C两相。

（4）拆开电动机防爆面检查，发现2#产品气风机内部B相引线1/3烧毁。

4 结论

通过微机保护装置及其他自动化装置报文确定电气故障点，再使用直流电阻Y-△换算及电动机定子绕组绝缘分相测量的方法，可以精确判断电动机内部绕组故障，避免电动机带病持续运行造成事故扩大，烧毁设备甚至电网崩溃。

［1］王建华.电气工程师手册［M］.北京：机械工业出版社，2006.

［2］中华人民共和国电力行业标准.电力设备预防性试验规程DL/T 596-1996［S］.北京：中国电力出版社，2016.

［3］邵海忠.最新实用电工手册［M］.北京：化学工业出版社，2000.

TE964

A

1673-5285（2017）08-0149-03

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.08.035

2017－07-14

张存寿，男（1978－），高级工程师，调试技术员，2002年西安石油学院机械电子工程专业毕业，现在宁夏石化公司电仪部二车间技术组工作，邮箱：cshzhangnx01@petrochina.com.cn。